Jak dobrać przekładnik prądowy niskiego napięcia? Praktyczny poradnik krok po kroku

Dobór przekładnika prądowego nie kończy się na wskazaniu wartości, na przykład 400/5 A. O poprawności pomiaru decydują również prąd wtórny, klasa dokładności, moc znamionowa w VA, obciążenie przewodów oraz wymiary okna, przez które przechodzi kabel lub szyna.

W tym poradniku pokazujemy, jak dobrać przekładnik prądowy niskiego napięcia krok po kroku. Jeśli masz już dane instalacji, możesz od razu przejść do konfiguratora przekładników prądowych EG System, który prowadzi przez najważniejsze parametry i zawęża listę dostępnych wariantów.

Czym jest przekładnik prądowy i do czego służy?

Przekładnik prądowy działa podobnie do transformatora pomiarowego. Prąd płynący w obwodzie pierwotnym jest odwzorowywany po stronie wtórnej jako mniejsza, standardowa wartość, najczęściej 1 A lub 5 A. Dzięki temu licznik, miernik albo analizator sieci może pracować bez bezpośredniego prowadzenia przez niego dużego prądu obciążenia.

W popularnym przekładniku przelotowym przewód lub szyna przechodząca przez okno pełni funkcję uzwojenia pierwotnego. Zaciski wtórne łączy się z aparaturą pomiarową albo zabezpieczeniową. Przeznaczenie urządzenia trzeba ustalić na początku, ponieważ przekładniki pomiarowe i zabezpieczeniowe mają inne zadania oraz charakterystyki.

Jak dobrać przekładnik prądowy? 7 najważniejszych parametrów

1. Określ zastosowanie: pomiar czy zabezpieczenie

Najpierw ustal, z jakim urządzeniem będzie współpracował przekładnik. Inne wymagania może mieć układ rozliczeniowy, inne analizator parametrów sieci, a jeszcze inne przekaźnik zabezpieczeniowy. Nie należy zamieniać tych zastosowań wyłącznie na podstawie podobnej przekładni prądowej. Punktem odniesienia powinny być dokumentacja projektu, wymagania przyrządu współpracującego oraz karta katalogowa przekładnika.

2. Dobierz przekładnię do maksymalnego prądu obwodu

Oznaczenie 400/5 A informuje, że przy znamionowym prądzie pierwotnym 400 A po stronie wtórnej płynie 5 A. Przekładnię dobiera się do prądu, który rzeczywiście może wystąpić w obwodzie, z uwzględnieniem normalnej pracy i założeń projektowych. Zbyt wysoka wartość pierwotna może pogorszyć użyteczność pomiaru przy małych obciążeniach, a zbyt niska może nie obejmować wymaganego zakresu pracy.

Przykład orientacyjny: jeżeli maksymalny prąd roboczy instalacji wynosi 340 A, rozpatrywanym wariantem może być najbliższa wyższa standardowa przekładnia, na przykład 400/5 A lub 400/1 A. Ostateczny wybór zależy jednak także od aparatury wtórnej, obciążenia i dostępnych wykonań.

3. Wybierz prąd wtórny 1 A lub 5 A

Wartość wtórna musi być zgodna z wejściem miernika, analizatora albo zabezpieczenia. Nie wolno podłączać przekładnika 5 A do wejścia zaprojektowanego wyłącznie dla 1 A. W praktyce wybór wygląda następująco:

• 5 A - często stosowane rozwiązanie w lokalnych układach pomiarowych, gdy przewody wtórne są krótkie, a aparatura ma wejście 5 A;
• 1 A - korzystne zwłaszcza przy dłuższych trasach przewodów, ponieważ przy tej samej rezystancji obwodu straty w przewodach są znacznie mniejsze.

Straty w obwodzie wtórnym rosną zgodnie z zależnością I²R. Dlatego przy tej samej rezystancji przewodów układ 5 A powoduje 25 razy większe straty niż układ 1 A. To jeden z powodów, dla których długość trasy kablowej trzeba uwzględnić przed wyborem wariantu.

4. Dopasuj klasę dokładności

Klasa dokładności określa granice dopuszczalnych błędów w zdefiniowanych warunkach pracy. Sama liczba nie wystarcza do oceny całego toru pomiarowego. Trzeba sprawdzić klasę wymaganą przez projekt lub urządzenie współpracujące oraz to, dla jakiego obciążenia producent ją deklaruje. W zastosowaniach pomiarowych spotyka się między innymi klasy 0,2; 0,5 oraz 1, ale właściwy poziom wynika z celu pomiaru.

5. Oblicz wymaganą moc znamionową w VA

Moc znamionowa przekładnika musi pokryć obciążenie całego obwodu wtórnego. Do bilansu wlicza się pobór mocy podłączonych przyrządów oraz straty w przewodach i połączeniach. W uproszczeniu:

Wymagana moc VA = suma obciążeń urządzeń + straty w przewodach wtórnych.

Przykładowo, dla rezystancji pętli przewodów 0,1 Ω straty wyniosą około 2,5 VA przy 5 A oraz 0,1 VA przy 1 A. Do tej wartości należy dodać pobór mocy miernika i pozostałych elementów toru. Wynik porównuje się z danymi katalogowymi konkretnego przekładnika.

6. Sprawdź wymiar okna i sposób montażu

Przekładnik musi fizycznie pasować do przewodu lub szyny. Zmierz szerokość i grubość szyny albo średnicę zewnętrzną przewodu wraz z izolacją. Sprawdź też ilość miejsca w rozdzielnicy, kierunek wyprowadzenia zacisków oraz możliwość zamocowania urządzenia. Zbyt małe okno uniemożliwi montaż, a nadmiernie duża obudowa może kolidować z sąsiednią aparaturą.

Do nowych rozdzielnic zwykle dobiera się przekładniki przelotowe odpowiednie do wymiaru kabla lub szyny. Przy modernizacji istniejącej instalacji warto osobno przeanalizować możliwość odłączenia toru pierwotnego oraz ewentualną potrzebę zastosowania konstrukcji dzielonej.

7. Zweryfikuj warunki pracy i dane katalogowe

Na końcu sprawdź napięcie i częstotliwość sieci, poziom izolacji, zakres temperatury, sposób montażu, oznaczenia zacisków i wymagania wynikające z dokumentacji instalacji. Nie zakładaj, że dwa przekładniki o tej samej przekładni są automatycznie zamienne - mogą różnić się klasą, mocą, wymiarami i przeznaczeniem.

Szybka lista kontrolna przed zamówieniem

Najczęstsze błędy przy doborze przekładnika prądowego

• wybór wyłącznie na podstawie przekładni, bez sprawdzenia klasy i mocy VA;
• niedopasowanie wartości 1 A lub 5 A do wejścia miernika;
• pominięcie strat w długich przewodach wtórnych;
• dobór zbyt małego okna względem szyny lub izolowanego przewodu;
• nieuwzględnienie kierunku P1-P2 i polaryzacji połączeń;
• traktowanie przekładnika pomiarowego i zabezpieczeniowego jako zamiennych.

Ważne: nie wolno pozostawiać otwartego obwodu wtórnego przekładnika, gdy przez obwód pierwotny płynie prąd. Na zaciskach wtórnych może pojawić się niebezpieczne napięcie. Montaż, pomiary i zmiany połączeń powinny wykonywać osoby z odpowiednimi kwalifikacjami, zgodnie z dokumentacją urządzenia i procedurami obowiązującymi w obiekcie.

Przekładnik 1 A czy 5 A - krótki przykład porównawczy

Załóżmy, że przekładnik ma współpracować z analizatorem umieszczonym w tej samej rozdzielnicy. Jeżeli analizator przyjmuje sygnał 5 A, przewody są krótkie, a bilans VA mieści się w zakresie przekładnika, wariant 5 A może być naturalnym wyborem.

Jeżeli urządzenie pomiarowe znajduje się dalej i obsługuje wejście 1 A, taki wariant może ograniczyć straty w przewodach. Nie jest to jednak samodzielna reguła wyboru - za każdym razem trzeba policzyć obciążenie toru oraz sprawdzić zgodność wszystkich elementów.

Dobierz przekładnik prądowy nN w konfiguratorze EG System

Gdy znasz zastosowanie, przekładnię, prąd wtórny, klasę, moc i wymiar okna, możesz przejść do wyboru konkretnego wykonania. Na stronie przekładników prądowych niskiego napięcia znajdziesz dostępne warianty, a konfigurator EG System pomoże uporządkować parametry i zawęzić wybór.

Nie masz pewności, jak policzyć obciążenie wtórne albo dobrać konstrukcję do szyny? Skontaktuj się z EG System i przygotuj informacje o maksymalnym prądzie, urządzeniu współpracującym, długości przewodów oraz wymiarach toru pierwotnego. To pozwoli sprawniej zweryfikować właściwy wariant.